JP2016067720A - Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processor and ultrasonic image processing program - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processor and ultrasonic image processing program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus and the like, which can reduce the time required for analysis and diagnosis using such as a tissue tracking imaging method and improve accuracy in analysis and diagnosis.SOLUTION: Volume data based on ultrasonic scanning to a three-dimensional region including at least a part of the heart is acquired, the three-dimensional shape of a first portion is acquired on the basis of the contour of the first portion in each of the plurality of cross-sectional images intersecting each other along the extension direction of the first portion corresponding to the blood inflow path to the heart chamber, the three-dimensional shape of a second portion is acquired on the basis of the contour of the second portion in the cross-sectional image along the extension direction of the second portion corresponding to the blood outflow path from the heart chamber, and a three-dimensional image indicating the shape of at least a part of the heart muscle including the first portion, second portion and heart chamber is generated by using the three-dimensional shape indicating the heart chamber and the three-dimensional shapes of the first portion and the second portion acquired by an acquisition part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本実施形態は、超音波画像を用いて心筋(心臓を構成する筋肉)等の組織の局所的な運動情報を出力することで医学診断に有効な情報を提供する超音波診断装置、超音波画像処理装置及び超音波画像処理プログラムに関する。   The present embodiment provides an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image that provide information useful for medical diagnosis by outputting local motion information of a tissue such as a myocardium (muscles constituting the heart) using an ultrasonic image. The present invention relates to a processing apparatus and an ultrasonic image processing program.

超音波診断装置は、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。この他、システムの規模がX線、CT、MRIなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便な診断手法であると言える。この超音波診断において用いられる超音波診断装置は、それが具備する機能の種類によって様々に異なるが、小型なものは片手で持ち運べる程度のものが開発されており、超音波診断はX線などのように被曝の影響がなく、産科や在宅医療等においても使用することができる。   Ultrasonic diagnostic equipment can obtain heart beats and fetal movements on a real-time display with a simple operation by simply touching the ultrasound probe from the body surface, and it can be repeatedly tested because it is highly safe. it can. In addition, it can be said that this is a simple diagnostic method in which the scale of the system is smaller than other diagnostic devices such as X-rays, CT, and MRI, and inspection can be easily performed while moving to the bedside. Ultrasound diagnostic devices used in this ultrasound diagnosis vary depending on the types of functions that they have, but small ones that can be carried with one hand have been developed. Thus, there is no influence of exposure, and it can be used in obstetrics and home medical care.

近年、この様な超音波診断装置を用いて、生体組織としてのオブジェクトに関しその機能を客観的かつ定量的に評価する手法として、組織追跡イメージング(TTI:Tissue Tracking Imaging)法がある。このTTI法により、組織速度を用いて歪みや変位といった局所的な壁運動指標による定量的評価法が提供可能となっている。TTI法においては、基準時相のボリュームデータにおいてオブジェクトの3次元境界を入力する必要がある。この入力法としては、当該ボリュームデータに複数枚の断面像設定し、各断面に対応する各二次元画像上でオブジェクトの境界をトレースし、断面間の補間処理によって3次元境界を生成する技術が知られている。この技術では、例えば、オブジェクトを超音波画像に含まれる心臓の左心室の心筋として、基準時相のボリュームデータにおいてその3次元境界を入力する場合、左心室の複数枚の短軸断面において心筋境界をトレースし、各断面の補間処理によって3次元心筋境界を生成する。解析に用いる対象が心室と、心室へ血液を流入させるための流入部(例えば左心室の場合は僧房弁、右心室の場合は三尖弁)のみであれば、心室と流入部を通る軸に合わせて超音波プローブの位置を設定することにより、従来技術における短軸断面のみでも両者が比較的鮮明に表示され、心筋境界を適切に設定することも容易である。   In recent years, there is a tissue tracking imaging (TTI) method as a method for objectively and quantitatively evaluating the function of an object as a living tissue using such an ultrasonic diagnostic apparatus. By this TTI method, it is possible to provide a quantitative evaluation method using local wall motion indices such as strain and displacement using the tissue velocity. In the TTI method, it is necessary to input a three-dimensional boundary of an object in reference time phase volume data. As this input method, there is a technique in which a plurality of cross-sectional images are set in the volume data, the boundary of an object is traced on each two-dimensional image corresponding to each cross section, and a three-dimensional boundary is generated by interpolation processing between the cross sections. Are known. In this technique, for example, when an object is a myocardium of the left ventricle of the heart included in the ultrasound image and the three-dimensional boundary is input in the volume data of the reference time phase, the myocardial boundary in a plurality of short-axis cross sections of the left ventricle And a three-dimensional myocardial boundary is generated by interpolation processing of each cross section. If the target to be used for analysis is only the ventricle and the inflow part (for example, the mitral valve in the case of the left ventricle and the tricuspid valve in the case of the right ventricle) for flowing blood into the ventricle, By setting the position of the ultrasonic probe together, both are displayed relatively clearly even with only the short-axis cross-section in the prior art, and it is easy to set the myocardial boundary appropriately.

特許第5276407号公報Japanese Patent No. 5276407

T.E. Cootes, et al.,”Active shape models - Their training and application”CVIU. 1995.T.E. Cootes, et al., “Active shape models-Their training and application” CVIU. 1995.

しかしながら、解析に用いる対象の中に、心室と流入部の他、心室から血液を流出させるための流出部(例えば右心室の場合は肺動脈弁)も含まれる場合、心室と、流入部および流出部の一方の視認性は十分に確保することができるものの、他方の視認性は十分に確保することができない。その結果、解析や診断に要する時間が増大してしまう。また、心筋境界を適切に設定することも困難であるため、解析や診断の精度を十分に確保することができない。   However, if the object used for analysis includes the ventricle and the inflow part, as well as the outflow part (for example, the pulmonary valve in the case of the right ventricle) for letting out blood from the ventricle, Although the visibility of one side can be sufficiently secured, the visibility of the other side cannot be sufficiently secured. As a result, the time required for analysis and diagnosis increases. In addition, since it is difficult to set the myocardial boundary appropriately, the accuracy of analysis and diagnosis cannot be sufficiently ensured.

上記事情に鑑み、目的は、解析や診断に要する時間を削減するとともに解析や診断の精度を向上させることが可能な音波診断装置、超音波画像処理装置及び超音波画像処理プログラムを提供することである。   In view of the above circumstances, the object is to provide a sonic diagnostic apparatus, an ultrasonic image processing apparatus, and an ultrasonic image processing program capable of reducing the time required for analysis and diagnosis and improving the accuracy of analysis and diagnosis. is there.

一実施形態に係る超音波診断装置は、心臓の少なくとも一部を含む三次元領域に対する超音波走査に基づくボリュームデータを取得するデータ取得部と、心腔への血液流入経路に対応する第1部位の延在方向に沿い、互いに交差する複数の断面画像それぞれにおける前記第1部位の輪郭に基づいて、前記第1部位の三次元形状を取得し、前記心腔からの血液流出経路に対応する第2部位の延在方向に沿った断面画像における前記第2部位の輪郭に基づいて、前記第2部位の三次元形状を取得する取得部と、前記心腔を示す三次元形状と、前記取得部で取得された前記第1部位および前記第2部位の三次元形状と、を用いて、前記第1部位、前記第2部位、および前記心腔を含む心筋の少なくとも一部の形状を示す三次元画像を生成する画像生成部と、を具備する。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment includes a data acquisition unit that acquires volume data based on ultrasonic scanning on a three-dimensional region including at least a part of a heart, and a first part corresponding to a blood inflow route to a heart cavity The three-dimensional shape of the first part is acquired based on the outline of the first part in each of a plurality of cross-sectional images intersecting with each other along the extending direction of the first part, and the first part corresponding to the blood outflow route from the heart chamber is obtained. An acquisition unit that acquires a three-dimensional shape of the second part based on an outline of the second part in a cross-sectional image along the extending direction of two parts, a three-dimensional shape that indicates the heart chamber, and the acquisition part 3D showing the shape of at least a part of the myocardium including the first part, the second part, and the heart chamber using the three-dimensional shape of the first part and the second part acquired in Image students that generate images Comprising a part, a.

図1は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. 図2は、本実施形態に係る運動情報処理ユニット29のブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram of the motion information processing unit 29 according to this embodiment. 図3は、本実施形態に係る超音波診断装置1によって実現される心室の三次元心筋形状設定支援機能を利用して組織追跡イメージングを実行する場合のフローチャートの一例である。FIG. 3 is an example of a flowchart in the case of performing tissue tracking imaging using the three-dimensional myocardial shape setting support function of the ventricle realized by the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment. 図4(a)、(b)は、第1部位の設定処理を説明するための図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the first part setting process. 図5(a)、(b)、(c)は、第1部位の設定処理を説明するための図である。FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C are diagrams for explaining the first part setting process. 図6は、第2部位の設定処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the setting process of the second part. 図7(a)、(b)、(c)は、第2部位の設定処理を説明するための図である。FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C are diagrams for explaining the setting process of the second part. 図8は、ボリュームデータ上に設定された第1部位VIの三次元形状、第2部位VOの三次元形状の一例を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the three-dimensional shape of the first part VI and the three-dimensional shape of the second part VO set on the volume data. 図9は、第1部位VIの三次元形状、第2部位VOの三次元形状を含む心室の三次元心筋形状VEの一例を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the three-dimensional myocardial shape VE of the ventricle including the three-dimensional shape of the first part VI and the three-dimensional shape of the second part VO. 図10(a)、(b)は、流入部及び流出部のそれぞれの三次元形状が滑らかに接続されるように、心室とつながる断面像上にて楕円形と円形を変形させる処理を説明するための図である。FIGS. 10A and 10B illustrate a process of deforming an ellipse and a circle on a cross-sectional image connected to the ventricle so that the three-dimensional shapes of the inflow portion and the outflow portion are smoothly connected. FIG. 図11は、第1部位における心筋領域の輪郭線50、51、52、53と、第2部位における心筋領域の輪郭線60、61との設定に用いる長軸断面像の変形例を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the long-axis cross-sectional image used for setting the contour lines 50, 51, 52, and 53 of the myocardial region in the first part and the contour lines 60 and 61 of the myocardial region in the second part. It is.

以下、実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

図1は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。同図に示すように、本超音波診断装置1は、超音波プローブ12、入力装置13、モニター14、超音波送信ユニット20、超音波受信ユニット21、入力バッファ22、Bモード処理ユニット23、カラードプラ処理ユニット24、FFTドプラ処理ユニット25、RAWデータメモリ26、ボリュームデータ生成ユニット27、運動情報処理ユニット29、画像処理ユニット28、表示処理ユニット30、制御プロセッサ(CPU)31、記憶ユニット32、インターフェースユニット33を具備している。以下、個々の構成要素の機能について説明する。なお、超音波プローブ12、入力装置13、モニター14、超音波送信ユニット20、超音波受信ユニット21、入力バッファ22、Bモード処理ユニット23、カラードプラ処理ユニット24、FFTドプラ処理ユニット25、RAWデータメモリ26、ボリュームデータ生成ユニット27により、データ取得部を構成する。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes an ultrasonic probe 12, an input device 13, a monitor 14, an ultrasonic transmission unit 20, an ultrasonic reception unit 21, an input buffer 22, a B-mode processing unit 23, a color. Doppler processing unit 24, FFT Doppler processing unit 25, RAW data memory 26, volume data generation unit 27, motion information processing unit 29, image processing unit 28, display processing unit 30, control processor (CPU) 31, storage unit 32, interface A unit 33 is provided. Hereinafter, the function of each component will be described. The ultrasonic probe 12, the input device 13, the monitor 14, the ultrasonic transmission unit 20, the ultrasonic reception unit 21, the input buffer 22, the B-mode processing unit 23, the color Doppler processing unit 24, the FFT Doppler processing unit 25, and RAW data. The memory 26 and the volume data generation unit 27 constitute a data acquisition unit.

超音波プローブ12は、生体を典型例とする被検体に対して超音波を送信し、当該送信した超音波に基づく被検体からの反射波を受信するデバイス(探触子)であり、その先端に複数に配列された圧電振動子(超音波トランスデューサ)、整合層、バッキング材等を有している。圧電振動子は、超音波送信ユニット20からの駆動信号に基づきスキャン領域内の所望の方向に超音波を送信し、当該被検体からの反射波を電気信号に変換する。整合層は、当該圧電振動子に設けられ、超音波エネルギーを効率良く伝播させるための中間層である。バッキング材は、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止する。当該超音波プローブ12から被検体に超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ12に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送受信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。本実施形態においては、超音波プローブ12は、ボリュームデータを取得可能なものとして、二次元アレイプローブ(複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ)、又はメカニカル4Dプローブ(超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ)であるとする。   The ultrasonic probe 12 is a device (probe) that transmits ultrasonic waves to a subject whose typical example is a living body, and receives reflected waves from the subject based on the transmitted ultrasonic waves. A plurality of piezoelectric vibrators (ultrasonic transducers), a matching layer, a backing material, and the like. The piezoelectric vibrator transmits an ultrasonic wave in a desired direction in the scan region based on a drive signal from the ultrasonic transmission unit 20, and converts a reflected wave from the subject into an electric signal. The matching layer is an intermediate layer provided in the piezoelectric vibrator for efficiently propagating ultrasonic energy. The backing material prevents ultrasonic waves from propagating backward from the piezoelectric vibrator. When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 12 to the subject, the transmitted ultrasonic waves are successively reflected by the discontinuous surface of the acoustic impedance of the body tissue and received by the ultrasonic probe 12 as an echo signal. The amplitude of this echo signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface that is to be reflected. Further, the echo when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving bloodstream undergoes a frequency shift due to the Doppler effect depending on the velocity component in the ultrasonic transmission / reception direction of the moving body. In the present embodiment, the ultrasonic probe 12 can acquire volume data, and is a two-dimensional array probe (probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in a two-dimensional matrix) or a mechanical 4D probe (super It is assumed that the probe is capable of performing ultrasonic scanning while mechanically rolling the acoustic transducer array in a direction orthogonal to the arrangement direction.

入力装置13は、装置本体11に接続され、撮像モードの選択等のオペレータからの各種指示、条件、関心領域(ROI)の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体11にとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を有している。   The input device 13 is connected to the apparatus main body 11 and is used to incorporate various instructions, conditions, region of interest (ROI) setting instructions, various image quality condition setting instructions, etc. from the operator such as selection of an imaging mode into the apparatus main body 11. It has various switches, buttons, trackballs, mice, keyboards, etc.

モニター14は、表示処理ユニット30からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、カラードプラモードによって取得された血流情報を画像として表示する。また、モニター14は、後述するカラードプラ撮像法によって再生された超音波画像を、所定の形態で所定の情報と共に表示する。   Based on the video signal from the display processing unit 30, the monitor 14 displays in-vivo morphological information and blood flow information acquired by the color Doppler mode as an image. Further, the monitor 14 displays an ultrasonic image reproduced by a color Doppler imaging method described later together with predetermined information in a predetermined form.

超音波送信ユニット20は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。トリガ発生回路では、所定のレート周波数fr Hz(周期;1/fr秒)で、送信超音波を形成するためのトリガパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各トリガパルスに与えられる。パルサ回路は、このトリガパルスに基づくタイミングで、プローブ12に駆動パルスを印加する。また、超音波送信ユニット20は、カラードプラ撮像処理において、制御ユニット31からの制御信号に基づいて後述する超音波送信を実行する。   The ultrasonic transmission unit 20 includes a trigger generation circuit, a delay circuit, a pulsar circuit, and the like (not shown). The trigger generation circuit repeatedly generates a trigger pulse for forming a transmission ultrasonic wave at a predetermined rate frequency fr Hz (period: 1 / fr second). Further, in the delay circuit, a delay time required for focusing the ultrasonic wave into a beam shape for each channel and determining the transmission directivity is given to each trigger pulse. The pulsar circuit applies a drive pulse to the probe 12 at a timing based on the trigger pulse. Further, the ultrasonic transmission unit 20 performs ultrasonic transmission described later based on a control signal from the control unit 31 in the color Doppler imaging processing.

超音波受信ユニット21は、図示していないアンプ回路、A/D変換器、遅延回路、加算器、直交検波回路等を有している。アンプ回路では、プローブ12を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。A/D変換器では、増幅されたアナログのエコー信号をデジタルエコー信号に変換する。遅延回路では、デジタル変換されたたエコー信号に対し受信指向性を決定し、受信ダイナミックフォーカスを行うのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。直交検波回路は、加算器の出力信号をベースバンド帯域の同相信号(I信号:In-phase signal)と直交信号(Q信号:Quadrature-phase signal)とに変換する。直交検波回路はI信号及びQ信号(IQ信号)をエコー信号として後段の処理系に出力する。なお、直交検波回路において、RF(Radio Frequency)信号に変換する処理を実行するようにしてもよい。なお、超音波受信ユニット21は、カラードプラ撮像処理において、制御ユニット31からの制御信号に基づいて、後述する超音波受信を実行する。   The ultrasonic receiving unit 21 includes an amplifier circuit, an A / D converter, a delay circuit, an adder, a quadrature detection circuit, and the like (not shown). The amplifier circuit amplifies the echo signal captured via the probe 12 for each channel. The A / D converter converts the amplified analog echo signal into a digital echo signal. The delay circuit determines the reception directivity for the digitally converted echo signal, gives a delay time necessary for performing the reception dynamic focus, and then performs an addition process in the adder. By this addition, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the echo signal is emphasized, and a comprehensive beam for ultrasonic transmission / reception is formed by the reception directivity and the transmission directivity. The quadrature detection circuit converts the output signal of the adder into a baseband in-phase signal (I signal: In-phase signal) and a quadrature signal (Q signal: Quadrature-phase signal). The quadrature detection circuit outputs an I signal and a Q signal (IQ signal) as an echo signal to a subsequent processing system. In the quadrature detection circuit, processing for conversion to an RF (Radio Frequency) signal may be executed. Note that the ultrasonic reception unit 21 performs ultrasonic reception described later based on a control signal from the control unit 31 in the color Doppler imaging processing.

入力バッファ22は、超音波受信ユニット21から出力されたエコー信号(IQ信号又はRF信号)を一時的に記憶するバッファである。入力バッファ22は、例えば、FIFO(First-In/First-Out)メモリであり、数フレーム分のIQ信号(又は数ボリューム分に相当するIQ信号)を一時的に記憶する。また、入力バッファ22は、新たに一フレーム分のIQ信号が超音波受信ユニット21から出力された場合、時間的に最も古いフレームに対応するIQ信号を、超音波受信ユニット21から新たに受け取ったIQ信号に書き換える。   The input buffer 22 is a buffer that temporarily stores an echo signal (IQ signal or RF signal) output from the ultrasonic receiving unit 21. The input buffer 22 is, for example, a FIFO (First-In / First-Out) memory, and temporarily stores IQ signals for several frames (or IQ signals corresponding to several volumes). In addition, when an IQ signal for one frame is newly output from the ultrasound receiving unit 21, the input buffer 22 newly receives an IQ signal corresponding to the oldest frame in time from the ultrasound receiving unit 21. Rewrite to IQ signal.

Bモード処理ユニット23は、入力バッファ22からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。   The B-mode processing unit 23 receives the echo signal from the input buffer 22, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like, and generates data in which the signal intensity is expressed by brightness.

カラードプラ処理ユニット24は、入力バッファ22から受け取ったエコー信号を用いてカラードプラ処理を実行し、パワー信号及び速度信号を出力する。   The color Doppler processing unit 24 executes color Doppler processing using the echo signal received from the input buffer 22 and outputs a power signal and a speed signal.

FFTドプラ処理ユニット25、連続波ドプラモードにおいて取得されたエコー信号を用いて高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform)を実行し、スペクトラム信号を出力する。   The FFT Doppler processing unit 25 performs Fast Fourier Transform using echo signals acquired in the continuous wave Doppler mode, and outputs a spectrum signal.

RAWデータメモリ26は、Bモード処理ユニット23から受け取った複数のBモードデータを用いて、三次元的な超音波走査線上のBモードデータであるBモードRAWデータを生成する。また、RAWデータメモリ26は、カラードプラユニット24から受け取った複数の血流データを用いて、三次元的な超音波走査線上の血流データである血流RAWデータを生成する。なお、ノイズ低減や画像の繋がりを良くすることを目的として、RAWデータメモリ26の後に三次元的なフィルタを挿入し、空間的なスムージングを行うようにしてもよい。   The RAW data memory 26 uses the plurality of B mode data received from the B mode processing unit 23 to generate B mode RAW data which is B mode data on a three-dimensional ultrasonic scanning line. The RAW data memory 26 generates blood flow RAW data, which is blood flow data on a three-dimensional ultrasonic scanning line, using a plurality of blood flow data received from the color Doppler unit 24. Note that a spatial smoothing may be performed by inserting a three-dimensional filter after the RAW data memory 26 for the purpose of noise reduction and image connection.

ボリュームデータ生成ユニット27は、空間的な位置情報を加味した補間処理を含むRAW−ボクセル変換を実行することにより、Bモードボリュームデータ、血流ボリュームデータを生成する。   The volume data generation unit 27 generates B-mode volume data and blood flow volume data by executing RAW-voxel conversion including interpolation processing with consideration of spatial position information.

画像処理ユニット28は、ボリュームデータ生成ユニット27又は運動情報処理ユニット29から受け取るボリュームデータ、ボリュームレンダリング、多断面変換表示(MPR:Multi Planar Reconstruction)、最大値投影表示(MIP:Maximum Intensity Projection)等の所定の画像処理を行う。なお、ノイズ低減や画像の繋がりを良くすることを目的として、画像処理ユニット28の後に二次元的なフィルタを挿入し、空間的なスムージングを行うようにしてもよい。   The image processing unit 28 includes volume data received from the volume data generation unit 27 or the motion information processing unit 29, volume rendering, multi-planar reconstruction display (MPR: Multi Planar Reconstruction), maximum value projection display (MIP: Maximum Intensity Projection), etc. Predetermined image processing is performed. For the purpose of reducing noise and improving image connection, a two-dimensional filter may be inserted after the image processing unit 28 to perform spatial smoothing.

運動情報処理ユニット29は、ボリュームデータ生成ユニット27から出力されたBモードボリュームデータ或いは血流ボリュームデータを用いて、組織追跡イメージング法に関連する各種処理を実行する。また、運動情報処理ユニット29は、組織追跡イメージング法において、後述する心室の三次元心筋形状設定支援機能に従う処理(心室の三次元心筋形状設定支援処理)を実行する。当該運動情報処理ユニット29の構成及び動作については、後で詳しく説明する。   The motion information processing unit 29 uses the B-mode volume data or blood flow volume data output from the volume data generation unit 27 to execute various processes related to the tissue tracking imaging method. Further, the motion information processing unit 29 performs processing (ventricular three-dimensional myocardial shape setting support processing) according to a later-described ventricular three-dimensional myocardial shape setting support function in the tissue tracking imaging method. The configuration and operation of the motion information processing unit 29 will be described in detail later.

表示処理ユニット30は、画像処理ユニット28において生成・処理された各種画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度(ブライトネス)、コントラスト、γカーブ補正、RGB変換等の各種を実行する。   The display processing unit 30 executes various types such as dynamic range, brightness (brightness), contrast, γ curve correction, and RGB conversion on various image data generated and processed by the image processing unit 28.

制御プロセッサ31は、情報処理装置(計算機)としての機能を持ち、各構成要素の動作を制御する。また、制御プロセッサ31は、後述する心室の三次元心筋形状設定支援処理において、運動情報処理ユニット29等を制御する。   The control processor 31 has a function as an information processing apparatus (computer) and controls the operation of each component. Further, the control processor 31 controls the motion information processing unit 29 and the like in a ventricular three-dimensional myocardial shape setting support process to be described later.

記憶ユニット32は、組織追跡イメージング法を実行するためのプログラム、後述する後述する心室の三次元心筋形状設定支援機能を実現するためのプログラム、診断プロトコル、送受信条件、その他のデータ群が保管されている。また、必要に応じて、図示しない画像メモリ中の画像の保管などにも使用される。記憶ユニット32のデータは、インターフェースユニット33を経由して外部周辺装置へ転送することも可能となっている。   The storage unit 32 stores a program for executing the tissue tracking imaging method, a program for realizing a later-described ventricular three-dimensional myocardial shape setting support function, a diagnostic protocol, transmission / reception conditions, and other data groups. Yes. Further, it is also used for storing images in an image memory (not shown) as required. Data in the storage unit 32 can be transferred to an external peripheral device via the interface unit 33.

インターフェースユニット33は、入力装置13、ネットワーク、新たな外部記憶装置(図示せず)に関するインターフェースである。インターフェースユニット33を介して、他の装置を本超音波診断装置本体11に接続することも可能である。また、当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インターフェースユニット33よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。   The interface unit 33 is an interface related to the input device 13, a network, and a new external storage device (not shown). It is also possible to connect another device to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 11 via the interface unit 33. Further, data such as an ultrasonic image obtained by the apparatus, analysis results, and the like can be transferred by the interface unit 33 to another apparatus via a network.

(組織追跡イメージング)
次に、本実施形態の前提となる技術である組織追跡イメージング法(TTI:Tissue Tracking Imaging)について、簡単に説明する。この組織追跡イメージング法は、組織の運動情報として、運動に伴う組織位置を追跡しながら、局所の変位と歪みのパラメータを画像化するものである。当該手法によれば、心臓の局所心筋の歪みや変位の画像を、例えば短軸像を用いて作成・表示することができ、画像出力値の局所領域に対する時間変化の解析が支援される。この組織追跡イメージング法のさらなる詳細については、例えば特開平2003−175041号に説明されている。
(Tissue tracking imaging)
Next, a tissue tracking imaging method (TTI: Tissue Tracking Imaging), which is a premise of the present embodiment, will be briefly described. In this tissue tracking imaging method, local displacement and strain parameters are imaged while tracking a tissue position accompanying the motion as tissue motion information. According to this technique, an image of distortion or displacement of the local myocardium of the heart can be created and displayed using, for example, a short-axis image, and analysis of temporal changes with respect to the local region of the image output value is supported. Further details of the tissue tracking imaging method are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-175041.

なお、本組織追跡イメージング法には、複数の時相に関する組織速度の時空間分布画像(診断対象組織の各位置における速度を表す画像)を必要とする。この組織速度の時空間分布画像(以下、単に「速度分布画像」)は、Bモード等によって収集された複数の時相に関する複数の二次元又は三次元組織画像に対してパターンマッチング処理を施すこと、或いは組織ドプラ法によって収集された複数の時相に関する二次元又は三次元超音波画像データから生成すること等によって得られる。近年、パターンマッチング処理に基づくこの手法は、一般的にスペックルトラッキング法と呼ばれること多くなっている。   Note that this tissue tracking imaging method requires a spatiotemporal distribution image (an image representing a velocity at each position of a diagnosis target tissue) regarding a plurality of time phases. The spatiotemporal distribution image of tissue velocity (hereinafter simply “velocity distribution image”) is subjected to pattern matching processing on a plurality of two-dimensional or three-dimensional tissue images related to a plurality of time phases collected by the B mode or the like. Alternatively, it is obtained by generating from two-dimensional or three-dimensional ultrasonic image data regarding a plurality of time phases collected by the tissue Doppler method. In recent years, this method based on pattern matching processing is generally called a speckle tracking method.

(運動情報処理ユニット)
上述した組織追跡イメージング法(特に、後述する心室の三次元心筋形状設定支援機能を用いた組織追跡イメージング法)に関する処理は、運動情報処理ユニット29において実行される。
(Exercise information processing unit)
The motion information processing unit 29 executes the processing related to the tissue tracking imaging method described above (particularly, the tissue tracking imaging method using the ventricular three-dimensional myocardial shape setting support function described later).

図2は、運動情報処理ユニット29のブロック構成図である。同図に示す様に、運動情報処理ユニット29は、第1設定部290、第2設定部292、心室形状設定部294、トラッキング処理部296、運動情報生成部298を有している。   FIG. 2 is a block configuration diagram of the motion information processing unit 29. As shown in the figure, the exercise information processing unit 29 includes a first setting unit 290, a second setting unit 292, a ventricular shape setting unit 294, a tracking processing unit 296, and an exercise information generating unit 298.

第1設定部290は、後述する心室の三次元心筋形状設定支援処理において、ボリュームデータ生成ユニット27において生成された心臓に関するボリュームデータに対し、心室への血流の流入を行うための部位(第1部位)の三次元形状を設定する。   The first setting unit 290 performs a blood flow inflow into the ventricle with respect to the volume data related to the heart generated in the volume data generation unit 27 in the three-dimensional myocardial shape setting support process described later 1 part) is set.

第2設定部292は、後述する心室の三次元心筋形状設定支援処理において、ボリュームデータ生成ユニット27において生成された心臓に関するボリュームデータに対し、心室からの血流の流出を行うための部位(第2部位)の三次元形状を設定する。   The second setting unit 292 performs a flow (outflow of blood flow from the ventricle with respect to the volume data related to the heart generated in the volume data generation unit 27 in the three-dimensional myocardial shape setting support process described later. 2D) three-dimensional shape is set.

心室形状設定部294は、第1部位の三次元形状及び第2部位の三次元形状を用いて、第1部位及び第2部位を含む心室の三次元心筋形状をボリュームデータに設定する。   The ventricular shape setting unit 294 sets the three-dimensional myocardial shape of the ventricle including the first part and the second part in the volume data using the three-dimensional shape of the first part and the three-dimensional shape of the second part.

トラッキング処理部296は、基準時相(例えば初期時相)におけるボリュームデータに対して設定された対象(例えば、心室の三次元心筋形状、第1部位の軸、第2部位の軸等)の各位置につき、複数の時相に関する複数のボリュームデータに対してパターンマッチング処理を実行することで追跡(トラッキング)し、各時相における速度分布画像を生成する。   The tracking processing unit 296 sets each target (for example, the three-dimensional myocardial shape of the ventricle, the first part axis, the second part axis, etc.) set for the volume data in the reference time phase (for example, the initial time phase). The position is tracked by performing pattern matching processing on a plurality of volume data related to a plurality of time phases, and a velocity distribution image in each time phase is generated.

運動情報生成部298は、生成された各時相における速度分布画像を用いて、心筋の各位置における運動情報(例えば、歪み(strain)、歪み率(strain rate)、変位、速度、捻じれ(twist)、捻じれ率(twist rate)等)等を生成する。   The motion information generation unit 298 uses the generated velocity distribution image at each time phase to acquire motion information (for example, strain, strain rate, displacement, speed, twist) at each position of the myocardium. twist), twist rate, etc.).

(心腔の三次元心筋形状設定支援機能)
次に、本超音波診断装置10が具備する心腔の三次元心筋形状設定支援機能について説明する。この時相推定処理は、例えば組織追跡イメージング法により心筋組織を映像化する場合において、血液の流入を行う第1部位、血液の流出を行う第2部位、および心腔を含む心筋領域の設定を支援するものである。なお、以下においては、説明を具体的にするため、「心腔」は「右心室」であり、「第1部位」は右心室へ血液を流入させるための「三尖弁を含む管状構造物(流入部)」であり、「第2部位」は右心室から血液を流出させるための「肺動脈弁を含む管状構造物(流出部)」であるとする。しかしながら、当該例に限定する趣旨ではなく、例えば「心腔」は「左心室」や「右心房」ないし「左心房」であってもよく、「第1部位」或いは「第2部位」は、管状の領域以外のものであってもよい。
(3D myocardial shape setting support function of the heart chamber)
Next, the three-dimensional myocardial shape setting support function of the heart chamber included in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 will be described. In this time phase estimation process, for example, when the myocardial tissue is imaged by the tissue tracking imaging method, the first part where blood flows in, the second part where blood flows out, and the myocardial region including the heart chamber are set. It is to support. In the following, for the sake of concrete explanation, the “heart chamber” is the “right ventricle”, and the “first portion” is the “tubular structure including a tricuspid valve” for allowing blood to flow into the right ventricle. It is assumed that the “second part” is a “tubular structure including a pulmonary artery valve (outflow part)” for allowing blood to flow out of the right ventricle. However, the purpose is not limited to this example. For example, the “heart chamber” may be “left ventricle”, “right atrium” or “left atrium”, and “first part” or “second part” It may be other than a tubular region.

図3は、本実施形態に係る超音波診断装置1によって実現される心室の三次元心筋形状設定支援機能を利用して組織追跡イメージングを実行する場合のフローチャートの一例である。以下、各ステップにおいて実行される処理について詳しく説明する。   FIG. 3 is an example of a flowchart in the case of performing tissue tracking imaging using the three-dimensional myocardial shape setting support function of the ventricle realized by the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment. Hereinafter, processing executed in each step will be described in detail.

[ボリュームデータの取得:ステップS1]
まず、少なくとも右心室を含む三次元領域が超音波走査(Bモードによる走査)され、例えば一心拍以上に亘る所定期間につき、時相毎のボリュームデータが取得される。ここで、「時相」或いは「心時相」とは、心臓の周期的な運動における任意の1時点(タイミング)を指す。
[Obtain Volume Data: Step S1]
First, at least a three-dimensional region including the right ventricle is subjected to ultrasonic scanning (scanning by the B mode), and volume data for each time phase is acquired for a predetermined period over, for example, one heartbeat or more. Here, “time phase” or “cardiac time phase” refers to an arbitrary time point (timing) in the periodic motion of the heart.

なお、本実施形態では、典型的な組織追跡イメージング法への適用を例とするため、複数時相に亘るボリュームデータを取得するものとした。しかしながら、本心室の三次元心筋形状設定支援機能は、一時相に対応するボリュームデータがあれば実現可能である。従って、本ステップS1では、必要に応じて、例えば拡張末期(End-systole)または収縮末期(End-Diastole)に対応する1時相でのボリュームデータを取得するようにしてもよい。   In the present embodiment, volume data over a plurality of time phases is acquired in order to exemplify application to a typical tissue tracking imaging method. However, the three-dimensional myocardial shape setting support function of the main ventricle can be realized if there is volume data corresponding to the temporary phase. Therefore, in this step S1, volume data in one time phase corresponding to, for example, end diastole (End-systole) or end systole (End-Diastole) may be acquired as necessary.

[第1部位の設定処理:ステップS2]
第1設定部290は、取得された各時相に対応するボリュームデータのうち、所定時相(例えば初期時相)に対応するボリュームデータに対して、右心室への血液の流入を行うための第1部位の心筋領域の輪郭線を、第1部位の軸に沿った断面を用いて入力し、補間処理によって、第1部位を近似した3次元形状を設定する。より具体的には以下のとおりである。
[First part setting process: Step S2]
The first setting unit 290 performs blood inflow into the right ventricle with respect to volume data corresponding to a predetermined time phase (for example, an initial time phase) among the acquired volume data corresponding to each time phase. The contour line of the myocardial region of the first part is input using a cross section along the axis of the first part, and a three-dimensional shape approximating the first part is set by interpolation processing. More specifically, it is as follows.

図4(a)、(b)、図5(a)、(b)、(c)は、第1部位の設定処理を説明するための図である。ステップS1において複数時相に亘る複数のボリュームデータが取得されると、第1設定部290は、図4(a)に示す様に、所定時相に対応するボリュームデータに対して、第1部位の軸A1に沿った(第1部位の延在方向に沿った)二つの長軸断面SA、SB(例えば、直交二断面)を設定する。ここで、「延在方向」とは、例えば筒状の流入経路の入り口の中心と出口の中心を結ぶ直線、又は近似線に沿った方向を意味する。また、上記説明では「第1部位の延在方向に沿った」とし、平行である例を示したが、これに拘泥されず、第1部位の延在方向とのなす角が±20度以内であってもよい。   FIGS. 4A, 4 </ b> B, 5 </ b> A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C are diagrams for explaining the first part setting process. When a plurality of volume data over a plurality of time phases are acquired in step S1, the first setting unit 290 performs the first part on the volume data corresponding to the predetermined time phase as shown in FIG. Two long-axis cross sections SA and SB (for example, two orthogonal cross sections) are set along the axis A1 (along the extending direction of the first portion). Here, the “extending direction” means, for example, a straight line connecting the center of the entrance and the center of the exit of the cylindrical inflow path, or a direction along an approximate line. Moreover, in the above description, an example in which “it is along the extending direction of the first part” is shown, but it is parallel, but the angle between the extending direction of the first part is within ± 20 degrees without being restricted to this. It may be.

この二つの長軸断面SA、SBの設定は、所定のアルゴリズムに従って実現可能であるが、マニュアル操作によって設定或いは微調整するようにしてもよい。当該第1部位の軸A1に沿った二つの長軸断面SA、SBが設定されると、画像処理ユニット28は、長軸断面SA、SBのそれぞれに対応する長軸断面画像SAI、SBIを生成する。生成された各長軸断面画像SAI、SBIは、モニター14において、例えば図4(b)に示す様に表示される。   Although the two long-axis cross sections SA and SB can be set according to a predetermined algorithm, they may be set or finely adjusted by manual operation. When the two long-axis cross sections SA and SB along the axis A1 of the first part are set, the image processing unit 28 generates the long-axis cross-sectional images SAI and SBI corresponding to the long-axis cross sections SA and SB, respectively. To do. The generated long-axis cross-sectional images SAI and SBI are displayed on the monitor 14 as shown in FIG. 4B, for example.

ユーザは、図4(b)の如く表示された二つの長軸断面画像SAI、SBIに対して、第1部位(流入部)における心筋領域の輪郭線を、入力装置13を介してトレースし、例えば長軸断面画像SAIにおいて輪郭線50、51を設定し、長軸断面画像SBIにおいて輪郭線52、53を設定する。   The user traces the outline of the myocardial region at the first site (inflow part) via the input device 13 with respect to the two long-axis cross-sectional images SAI and SBI displayed as shown in FIG. For example, contour lines 50 and 51 are set in the long-axis cross-sectional image SAI, and contour lines 52 and 53 are set in the long-axis cross-sectional image SBI.

図5(a)に示す様に、4本の輪郭線50、51、52、53の空間的な位置関係は、ボリュームデータ上の座標として、明確に把握することができる。第1設定部290は、図5(b)に示す様に、長軸断面SA、SBと交わる短軸断面SX1を設定し、当該短軸断面と4本の輪郭線50、51、52、53とが交わる4点を用いて、第1部位の輪郭を楕円EL1で近似する。同様に、第1設定部290は、長軸断面SA、SBと交わる短軸断面SX2、SX3、・・・、SXnを設定し、各当該短軸断面と4本の輪郭線50、51、52、53とが交わる4点を用いて、第1部位の輪郭を楕円EL2、EL3、・・・、ELnで近似する。第1設定部290は、得られた複数の楕円EL2、EL3、・・・、ELnを補間処理することによって、第1部位を近似する3次元形状をボリュームデータに設定する。なお、上記説明において「交わる」とは、交差すること、なす角が70度〜110度であること、より好ましくはなす角が90度であること、のいずれかを意味する。   As shown in FIG. 5A, the spatial positional relationship between the four contour lines 50, 51, 52, 53 can be clearly grasped as coordinates on the volume data. As shown in FIG. 5B, the first setting unit 290 sets a short-axis section SX1 that intersects the long-axis sections SA and SB, and the short-axis section and four contour lines 50, 51, 52, and 53. The outline of the first part is approximated by an ellipse EL1 using the four points that intersect. Similarly, the first setting unit 290 sets short-axis cross sections SX2, SX3,..., SXn that intersect the long-axis cross sections SA, SB, and each short-axis cross section and four contour lines 50, 51, 52. , 53 are used to approximate the contour of the first part with ellipses EL2, EL3,..., ELn. The first setting unit 290 sets a three-dimensional shape that approximates the first part in the volume data by interpolating the obtained ellipses EL2, EL3,..., ELn. In the above description, “intersect” means one of intersecting, forming an angle of 70 degrees to 110 degrees, and more preferably forming an angle of 90 degrees.

なお、上記説明においては、二つの長軸断面SA、SBを用いて第1部位における心筋領域の輪郭線を設定する場合を例示した。しかしながら、当該例に拘泥されず、三つ以上の長軸断面を用いて第1部位における心筋領域の輪郭線を設定するようにしてもよい。また、二つの長軸断面SA、SBは直交二断面であるとしたが、必ずしも直交する必要はない。さらに、各長軸断面像における心筋領域の輪郭線は、例えば非特許文献1に示す画像処理手法などによって自動的に推定するようにしてもよい。   In the above description, the case where the outline of the myocardial region in the first region is set using the two long-axis cross sections SA and SB is illustrated. However, the present invention is not limited to this example, and the outline of the myocardial region in the first site may be set using three or more long-axis cross sections. In addition, although the two long-axis cross sections SA and SB are two orthogonal cross sections, they are not necessarily orthogonal. Furthermore, the outline of the myocardial region in each long-axis cross-sectional image may be automatically estimated by, for example, the image processing method shown in Non-Patent Document 1.

[第2部位の設定処理:ステップS3]
第2設定部292は、上記所定時相に対応するボリュームデータに対して、右心室からの血液の流出を行うための第2部位の心筋領域の輪郭線を、第2部位の軸に沿った断面像で入力し、補間処理によって、第2部位を近似した3次元形状を設定する。より具体的には以下のとおりである。
[Second part setting process: Step S3]
The second setting unit 292 sets the outline of the myocardial region of the second part for performing blood outflow from the right ventricle along the axis of the second part with respect to the volume data corresponding to the predetermined time phase. A cross-sectional image is input, and a three-dimensional shape approximating the second part is set by interpolation processing. More specifically, it is as follows.

図6、図7(a)、(b)、(c)は、第2部位の設定処理を説明するための図である。第2設定部292は、上記所定時相に対応するボリュームデータに対して、第2部位の軸A2に沿った(第2部位の延在方向に沿った)長軸断面SCを設定する。この長軸断面SCの設定は、所定のアルゴリズムに従って実現可能であるが、マニュアル操作によって設定或いは微調整するようにしてもよい。当該第2部位の軸A2に沿った長軸断面SCが設定されると、画像処理ユニット28は、長軸断面SCに対応する長軸断面画像SCIを生成する。生成された長軸断面画像SCは、モニター14において、例えば図6に示す様に表示される。なお、「延在方向」、「延在方向に沿う」等については、上述の通りである。   6, FIG. 7 (a), (b), (c) is a figure for demonstrating the setting process of a 2nd site | part. The second setting unit 292 sets the long-axis section SC along the axis A2 of the second part (along the extending direction of the second part) for the volume data corresponding to the predetermined time phase. Although the setting of the long-axis cross section SC can be realized according to a predetermined algorithm, it may be set or finely adjusted by manual operation. When the long-axis section SC along the axis A2 of the second part is set, the image processing unit 28 generates a long-axis section image SCI corresponding to the long-axis section SC. The generated long-axis cross-sectional image SC is displayed on the monitor 14 as shown in FIG. 6, for example. Note that “extending direction”, “along the extending direction”, and the like are as described above.

ユーザは、図6の如く表示された長軸断面画像SCIに対して、第2部位(流出部)における心筋領域の輪郭線を、入力装置13を介してトレースし、当該長軸断面画像SCIにおいて輪郭線60、61を設定する。   The user traces the outline of the myocardial region at the second site (outflow part) via the input device 13 on the long-axis cross-sectional image SCI displayed as shown in FIG. Contour lines 60 and 61 are set.

図7(a)に示す様に、2本の輪郭線60、61の空間的な位置関係は、ボリュームデータ上の座標として、明確に把握することができる。第2設定部292は、図7(b)に示す様に、長軸断面SCと交わる短軸断面SY1を設定し、当該短軸断面と2本の輪郭線60、61とが交わる2点を用いて、第2部位の輪郭を円C1で近似する。同様に、第2設定部292は、長軸断面SCと交わる短軸断面SY2、SY3、・・・、SYnを設定し、各当該短軸断面と2本の輪郭線60、61とが交わる2点を用いて、第2部位の輪郭を円C2、C3、・・・、Cnで近似する。第2設定部292は、得られた複数の円C2、C3、・・・、Cnを補間処理することによって、第2部位を近似する3次元形状をボリュームデータに設定する。   As shown in FIG. 7A, the spatial positional relationship between the two contour lines 60 and 61 can be clearly grasped as coordinates on the volume data. As shown in FIG. 7B, the second setting unit 292 sets a short-axis section SY1 that intersects the major-axis section SC, and sets two points where the minor-axis section and the two contour lines 60 and 61 intersect. The contour of the second part is approximated by a circle C1. Similarly, the second setting unit 292 sets short-axis cross sections SY2, SY3,..., SYn that intersect the long-axis cross-section SC, and each short-axis cross-section and the two contour lines 60 and 61 intersect. The contour of the second part is approximated by circles C2, C3,..., Cn using points. The second setting unit 292 sets a three-dimensional shape approximating the second part in the volume data by interpolating the obtained circles C2, C3,..., Cn.

ここで、流入部としての第1部位の設定では、二つの長軸断面SA、SBを用いて楕円近似したが、流出部としての第2部位の設定では、一つの長軸断面SCを用いて円で近似した。これは以下の理由による。すなわち、流入部は三尖弁を含む管状構造物であるが、三尖弁は右心房と接続しているため、流入部はやや複雑な形状となる。そのため単純な管ではなく楕円の管で近似されることが望ましい。これに対して流出部は肺動脈弁が肺動脈つまり血管と接続している。血管は円柱状のため本実施例の方法でも、妥当な近似である。また、超音波画像の画質面から考えても、視認性が十分に確保できる流入部に対して、流出部は音響窓(肺に被らずに超音波を通すことのできる肋骨の領域)の制約により不鮮明に描出される。従来技術のように短軸像ではこの影響を顕著に受けるため、流出部の心筋境界を視認するのは非常に困難である。これに対し、発明者らは、長軸像では、流出部の心筋境界を比較的目視しやすいということを見出した。そこで、長軸1断面を用いて心筋境界の輪郭線を入力することで、近似の精度と解析に要する時間の削減を両立している。   Here, in the setting of the first part as the inflow part, the ellipse approximation is performed using the two long-axis cross sections SA and SB. However, in the setting of the second part as the outflow part, the single long-axis section SC is used. It was approximated by a circle. This is due to the following reason. In other words, the inflow portion is a tubular structure including a tricuspid valve, but the tricuspid valve is connected to the right atrium, so that the inflow portion has a slightly complicated shape. Therefore, it is desirable to approximate by an elliptical tube rather than a simple tube. On the other hand, in the outflow part, the pulmonary artery valve is connected to the pulmonary artery or blood vessel. Since the blood vessel has a cylindrical shape, the method of this embodiment is also a reasonable approximation. Also, considering the image quality of the ultrasonic image, the outflow part is an acoustic window (the area of the rib that can pass ultrasonic waves without being covered by the lungs) in contrast to the inflow part where sufficient visibility can be secured. It is drawn unclearly due to restrictions. Since the short axis image is significantly affected by the short axis image as in the prior art, it is very difficult to visually recognize the myocardial boundary of the outflow portion. In contrast, the inventors have found that in the long-axis image, the myocardial boundary of the outflow portion is relatively easy to visually check. Therefore, by inputting the contour line of the myocardial boundary using one cross section of the long axis, both the accuracy of approximation and the reduction of the time required for the analysis are compatible.

ステップS2、S3における処理の結果、例えば図8に示す様に、ボリュームデータ上において第1部位VIの三次元形状、第2部位VOの三次元形状が、それぞれ設定されることになる。   As a result of the processing in steps S2 and S3, for example, as shown in FIG. 8, the three-dimensional shape of the first part VI and the three-dimensional shape of the second part VO are respectively set on the volume data.

なお、心筋領域の輪郭線は、第1設定部290と同様、非特許文献1に示す画像処理手法などによって自動的に推定されてもよい。また、前段のステップS2における第1部位の設定処理と、本ステップS3における第2部位の設定処理とは、順序が逆になっても問題ない。   Note that the outline of the myocardial region may be automatically estimated by the image processing method shown in Non-Patent Document 1, as with the first setting unit 290. Further, there is no problem even if the order of the first part setting process in step S2 and the second part setting process in step S3 is reversed.

[心室の三次元心筋形状の設定:ステップS4]
心室形状設定部294は、近似された第1部位の三次元形状及び第2部位の三次元形状を用いて、第1部位及び第2部位を含む心室の三次元心筋形状をボリュームデータに設定する。その結果、例えば、図9に示す様に、第1部位VIの三次元形状、第2部位VOの三次元形状を含む心室の三次元心筋形状VEが設定(或いは抽出)されることになる。
[Setting of three-dimensional myocardial shape of ventricle: step S4]
The ventricular shape setting unit 294 sets the three-dimensional myocardial shape of the ventricle including the first part and the second part in the volume data by using the approximated three-dimensional shape of the first part and the three-dimensional shape of the second part. . As a result, for example, as shown in FIG. 9, the three-dimensional myocardial shape VE of the ventricle including the three-dimensional shape of the first part VI and the three-dimensional shape of the second part VO is set (or extracted).

なお、本実施形態では、流入部及び流出部のそれぞれの三次元形状が滑らかに接続されるように、心室とつながる断面像上にて図10(a)に示した楕円形と円形を、図10(b)に示すように心室の形状に応じて変形させるようにする。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、流入部及び流出部のいずれか一方のみを心室とつながる断面像上にて変形させるようにしてもよく、また、近似した流入部及び流出部の三次元形状を変形せずにそのまま利用して、心室と繋げるようにしてもよい。   In the present embodiment, the oval shape and the circular shape shown in FIG. 10A are shown on the cross-sectional image connected to the ventricle so that the three-dimensional shapes of the inflow portion and the outflow portion are smoothly connected. As shown in FIG. 10 (b), it is deformed according to the shape of the ventricle. However, the present invention is not limited to this example. For example, only one of the inflow portion and the outflow portion may be deformed on the cross-sectional image connected to the ventricle. The shape may be used as it is without being deformed to be connected to the ventricle.

[パターンマッチングによる心筋トラッキング:ステップS5]
トラッキング処理部294は、上記所定時相において設定された心室の三次元心筋形状を初期形状として、他の各時相に対応するボリュームデータにつき例えば時系列にパターンマッチング処理を実行することで、心室の三次元心筋形状をトラッキングする。これにより、複数の時相に対応する各ボリュームデータにおいて心室の三次元心筋形状が設定されると共に、各時相における速度分布画像が生成される。
[Myocardial tracking by pattern matching: Step S5]
The tracking processing unit 294 executes, for example, a pattern matching process in time series for volume data corresponding to each other time phase, using the three-dimensional myocardial shape of the ventricle set in the predetermined time phase as an initial shape. Track 3D myocardial shape. Thereby, a three-dimensional myocardial shape of the ventricle is set in each volume data corresponding to a plurality of time phases, and a velocity distribution image in each time phase is generated.

また、トラッキング処理部294は、必要に応じて、上記所定時相における第1部位の軸及び第2部位の軸を用いて、他の各時相に対応するボリュームデータ(或いは所望のいくつかの時相に対応するボリュームデータ)につき例えば時系列にパターンマッチング処理を実行することで、第1部位の軸及び第2部位の軸をトラッキングする。これにより、複数の時相に対応する各ボリュームデータにおいて第1部位の軸及び第2部位の軸が設定される。こうして設定された各時相における第1部位の軸及び第2部位の軸を用いて、上記ステップS2、S3の処理を実行することにより、各時相におけるボリュームデータに心室の三次元心筋形状を設定するようにしてもよい。   Further, the tracking processing unit 294 uses the axis of the first part and the axis of the second part in the predetermined time phase as necessary, and uses the volume data corresponding to each other time phase (or some desired number of times). For example, the pattern matching process is executed in time series for the volume data corresponding to the time phase, thereby tracking the axis of the first part and the axis of the second part. Thereby, the axis | shaft of a 1st site | part and the axis | shaft of a 2nd site | part are set in each volume data corresponding to several time phases. By executing the processing of steps S2 and S3 using the axis of the first part and the axis of the second part in each time phase set in this way, the three-dimensional myocardial shape of the ventricle is added to the volume data in each time phase. You may make it set.

[心室の三次元心筋形状を現す三次元画像等の生成・表示:ステップS6]
画像処理ユニット28は、心室の三次元心筋形状が設定された各ボリュームデータを用いて、例えばボリュームレンダリングを実行することにより、第1部位及び第2部位を含む前記心室の三次元心筋形状を現す三次元画像を生成する。或いは、画像処理ユニット28は、心室の三次元心筋形状が設定された各ボリュームデータを用いたMPR処理を行うことにより、心臓を任意の断面で切り出して、3次元心筋境界が交わる境界線を映像化した断面像を生成する。生成された画像は、表示処理ユニット30において所定の処理を受けた後、モニター14において所定の形態で表示される。
[Generation / display of 3D image showing 3D myocardial shape of ventricle: step S6]
The image processing unit 28 displays the three-dimensional myocardial shape of the ventricle including the first part and the second part by executing volume rendering, for example, using each volume data in which the three-dimensional myocardial shape of the ventricle is set. Generate a three-dimensional image. Alternatively, the image processing unit 28 performs MPR processing using each volume data in which the three-dimensional myocardial shape of the ventricle is set, thereby cutting out the heart in an arbitrary cross section and displaying the boundary line where the three-dimensional myocardial boundary intersects. A cross-sectional image is generated. The generated image is displayed in a predetermined form on the monitor 14 after being subjected to predetermined processing in the display processing unit 30.

また、運動情報生成部298は、生成された各時相における速度分布画像を用いて、心筋の各位置における運動情報を生成する。画像処理ユニット28は、生成された心筋の各位置における運動情報を用いて、例えば各時相における心室心筋領域の歪み等が可視化された運動情報画像を生成する。生成された画像は、表示処理ユニット30において所定の処理を受けた後、モニター14において所定の形態で表示される。   In addition, the motion information generation unit 298 generates motion information at each position of the myocardium using the generated velocity distribution image at each time phase. The image processing unit 28 uses the generated motion information at each position of the myocardium to generate a motion information image in which, for example, distortion of the ventricular myocardial region in each time phase is visualized. The generated image is displayed in a predetermined form on the monitor 14 after being subjected to predetermined processing in the display processing unit 30.

(変形例1)
本実施形態では、近似した第1部位と第2部位の3次元形状に基づいて、第1部位及び第2部位を含む心室の三次元心筋形状をボリュームデータに設定した。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、予め心室の形状等に関する情報があれば、それを用いてもよい。具体的には、従来技術の方法などによって心室を近似した3次元形状がある場合、心室形状設定部294は、心室と第1部位、心室と第2部位が滑らかに接続されるように第1部位と第2部位の3次元形状を変形することで、心室の流入部および流出部の心筋境界を生成する構成であってもよい。また、心室形状設定部294は、3次元形状のみでなく、画像情報も用いる構成であってもよい。これら心室の形状等に関する情報は、例えば記憶ユニット32、或いはネットワーク上の記憶装置において保存されており、所定のタイミングで取得することが可能である。
(Modification 1)
In the present embodiment, based on the approximated three-dimensional shape of the first part and the second part, the three-dimensional myocardial shape of the ventricle including the first part and the second part is set in the volume data. However, the present invention is not limited to this example. For example, if there is information related to the shape of the ventricle in advance, it may be used. Specifically, when there is a three-dimensional shape that approximates the ventricle by a conventional method or the like, the ventricular shape setting unit 294 firstly connects the ventricle and the first part and the ventricle and the second part smoothly. The configuration may be such that the myocardial boundary between the inflow portion and the outflow portion of the ventricle is generated by deforming the three-dimensional shape of the region and the second region. Further, the ventricle shape setting unit 294 may be configured to use not only a three-dimensional shape but also image information. Information on the shape of the ventricle and the like is stored in, for example, the storage unit 32 or a storage device on the network, and can be acquired at a predetermined timing.

(変形例2)
本実施形態では、心筋領域の輪郭線を設定する場合において、第1部位の設定においては二つの長軸断面SA、SBを利用し、第2部位の設定においては長軸断面SA、SBとは異なる長軸断面SCを利用する場合を例示した。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、長軸断面SCを長軸断面SA又はSBと共通の(同じ)断面としてもよい。すなわち、長軸断面SA又はSB上に第2部位がある場合には、第2部位を有すること長軸断面SA又はSBを用いて第2部位の設定を行ってもよい。
(Modification 2)
In this embodiment, when setting the outline of the myocardial region, the two long-axis cross sections SA and SB are used in the setting of the first part, and the long-axis cross-sections SA and SB are used in the setting of the second part. The case where a different long-axis cross-section SC is used is illustrated. However, the present invention is not limited to this example. For example, the long-axis section SC may be the same (same) section as the long-axis section SA or SB. That is, when there is the second part on the long-axis cross section SA or SB, the second part may be set using the long-axis cross-section SA or SB.

図11は、第1部位における心筋領域の輪郭線の設定に用いる長軸断面SBと第2部位における心筋領域の輪郭線の設定に用いる長軸断面SCとを同一にした場合の、心筋領域の輪郭線の設定画面を例示した図である。同図に示す様に、本変形例によれば、第1部位における心筋領域の輪郭線と第2部位における心筋領域の輪郭線の双方を設定するための断面像を二つにすることができる。従って、三つの長軸断面像を用いて各輪郭線を設定する場合に比して、ユーザ操作をさらに簡略化することができる。   FIG. 11 shows the myocardial region in the case where the long-axis section SB used for setting the outline of the myocardial region in the first part and the long-axis section SC used for setting the outline of the myocardial region in the second part are the same. It is the figure which illustrated the setting screen of the outline. As shown in the figure, according to the present modification, two cross-sectional images for setting both the outline of the myocardial region at the first site and the outline of the myocardial region at the second site can be provided. . Therefore, the user operation can be further simplified as compared with the case where each contour line is set using three long-axis cross-sectional images.

(効果)
以上述べた超音波診断装置によれば、流出部については、比較的視認しやすい長軸断面像において、やや形が複雑な流入部は2断面で輪郭線を入力し、これを用いて楕円柱で近似する。一方、血管のため形が単純であり視認が困難な流出部については、1断面で輪郭線を入力し、これを用いて円柱で近似する。そして、近似された第1部位の三次元形状及び第2部位の三次元形状を用いて、第1部位及び第2部位を含む心室の三次元心筋形状をボリュームデータに設定する。従って、ユーザは、心室についての心筋境界の設定を容易かつ高精度に行うことができる。また、心筋境界の設定の精度が向上することにより、解析や診断に要する時間を削減することができ、解析や診断の精度を向上させることができる。さらに、解析や診断に要する時間を削減することと、解析や診断の精度を向上させることの両立を達成できる。
(effect)
According to the ultrasonic diagnostic apparatus described above, with respect to the outflow portion, in the long-axis cross-sectional image that is relatively easy to visually recognize, the inflow portion having a slightly complicated shape inputs the contour line in two cross sections, and uses this to input an elliptical cylinder. Approximate. On the other hand, for the outflow portion that is simple because of blood vessels and is difficult to visually recognize, a contour line is input in one cross section, and this is approximated by a cylinder. Then, using the approximated three-dimensional shape of the first part and the three-dimensional shape of the second part, the three-dimensional myocardial shape of the ventricle including the first part and the second part is set in the volume data. Therefore, the user can easily and accurately set the myocardial boundary for the ventricle. Further, since the accuracy of setting the myocardial boundary is improved, the time required for analysis and diagnosis can be reduced, and the accuracy of analysis and diagnosis can be improved. Furthermore, it is possible to achieve both reduction of time required for analysis and diagnosis and improvement of accuracy of analysis and diagnosis.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Specific examples of modifications are as follows.

(1)上述の実施形態および各変形例の超音波診断装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち上述した各部の機能は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、超音波診断装置は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、CD−ROMなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、上述した記憶部は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはCD−R、CD−RW、DVD−RAM、DVD−Rなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。   (1) The ultrasonic diagnostic apparatus of the above-described embodiment and each modification can be realized by using, for example, a general-purpose computer apparatus as basic hardware. That is, the functions of the above-described units can be realized by causing a processor mounted on the computer device to execute a program. At this time, the ultrasonic diagnostic apparatus may be realized by installing the above program in a computer device in advance, or may be stored in a storage medium such as a CD-ROM or distributed through the network. Then, this program may be realized by appropriately installing it in a computer device. The storage unit described above is realized by appropriately using a memory, a hard disk or a storage medium such as a CD-R, a CD-RW, a DVD-RAM, a DVD-R, or the like that is built in or externally attached to the computer device. be able to.

(2)上記実施形態においては、TTI法において初期時相におけるボリュームデータに三次元心筋形状を設定する場合を典型例として説明した。しかしながら、当該例に拘泥されず、ボリュームデータに三次元心筋形状を設定する必要がある場合であれば、どのようなイメージング法においても応用可能である。   (2) In the above embodiment, the case where the three-dimensional myocardial shape is set in the volume data in the initial time phase in the TTI method has been described as a typical example. However, the present invention is not limited to this example, and can be applied to any imaging method as long as it is necessary to set a three-dimensional myocardial shape in volume data.

(3)上記実施形態においては、三次元心筋形状の設定対象として、心室領域を例として説明した。しかしながら、当該例に拘泥されず、右心房或いは左心房にも適用することが可能である。   (3) In the above embodiment, the ventricular region has been described as an example of the setting target of the three-dimensional myocardial shape. However, the present invention is not limited to this example and can be applied to the right atrium or the left atrium.

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1…超音波診断装置、12…超音波プローブ、13…入力装置、14…モニター、20…超音波送信ユニット、21…超音波受信ユニット、22…入力バッファ、23…Bモード処理ユニット、24…カラードプラ処理ユニット、25…FFTドプラ処理ユニット、26…RAWデータメモリ、27…ボリュームデータ生成ユニット、28…画像処理ユニット、29…運動情報処理ユニット、30…表示処理ユニット、31…制御プロセッサ(CPU)、32…記憶ユニット、33…インターフェースユニット、290…第1設定部、292…第2設定部、294…心室形状設定部、296…トラッキング処理部、298…運動情報生成部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic diagnostic apparatus, 12 ... Ultrasonic probe, 13 ... Input device, 14 ... Monitor, 20 ... Ultrasonic transmission unit, 21 ... Ultrasonic reception unit, 22 ... Input buffer, 23 ... B-mode processing unit, 24 ... Color Doppler processing unit, 25 ... FFT Doppler processing unit, 26 ... RAW data memory, 27 ... Volume data generation unit, 28 ... Image processing unit, 29 ... Motion information processing unit, 30 ... Display processing unit, 31 ... Control processor (CPU) , 32 ... storage unit, 33 ... interface unit, 290 ... first setting unit, 292 ... second setting unit, 294 ... ventricular shape setting unit, 296 ... tracking processing unit, 298 ... exercise information generation unit.

Claims (10)

心臓の少なくとも一部を含む三次元領域に対する超音波走査に基づくボリュームデータを取得するデータ取得部と、
心腔への血液流入経路に対応する第1部位の延在方向に沿い、互いに交差する複数の断面画像それぞれにおける前記第1部位の輪郭に基づいて、前記第1部位の三次元形状を取得し、前記心腔からの血液流出経路に対応する第2部位の延在方向に沿った断面画像における前記第2部位の輪郭に基づいて、前記第2部位の三次元形状を取得する取得部と、
前記心腔を示す三次元形状と、前記取得部で取得された前記第1部位および前記第2部位の三次元形状と、を用いて、前記第1部位、前記第2部位、および前記心腔を含む心筋の少なくとも一部の形状を示す三次元画像を生成する画像生成部と、
を具備するする超音波診断装置。
A data acquisition unit for acquiring volume data based on ultrasonic scanning for a three-dimensional region including at least a part of the heart;
The three-dimensional shape of the first part is acquired based on the outline of the first part in each of a plurality of cross-sectional images that intersect each other along the extending direction of the first part corresponding to the blood inflow route to the heart chamber. An acquisition unit that acquires a three-dimensional shape of the second part based on an outline of the second part in a cross-sectional image along the extending direction of the second part corresponding to the blood outflow path from the heart cavity;
Using the three-dimensional shape indicating the heart chamber and the three-dimensional shapes of the first part and the second part acquired by the acquisition unit, the first part, the second part, and the heart cavity An image generation unit for generating a three-dimensional image showing the shape of at least a part of the myocardium including:
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記画像生成部は、前記心腔を示す三次元形状と前記取得部で取得された前記第1部位および前記第2部位の三次元形状が設定された前記ボリュームデータを用いて、前記三次元画像を生成することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   The image generation unit uses the volume data in which the three-dimensional shape indicating the heart chamber and the three-dimensional shapes of the first part and the second part acquired by the acquisition unit are set. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein: 前記データ取得部は、
前記第1部位の延在方向に沿った少なくとも二以上の前記断面画像を用いて前記第1部位の心筋領域の少なくとも一部の輪郭線を設定し、
前記第1部位の延在方向に沿った軸に交わる複数の第3断面のそれぞれにおいて前記輪郭線が通過する位置に基づいて、前記各第3断面上に楕円を設定し、
前記複数の楕円を補間することで、前記第1部位の三次元形状を取得すること、
を特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。
The data acquisition unit
Using at least two or more of the cross-sectional images along the extending direction of the first part to set an outline of at least a part of the myocardial region of the first part;
An ellipse is set on each third cross section based on the position where the outline passes through each of a plurality of third cross sections intersecting with the axis along the extending direction of the first part,
Interpolating the plurality of ellipses to obtain a three-dimensional shape of the first part;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2.
前記データ取得部は、
前記第2部位の延在方向に沿った前記断面画像を用いて前記第2部位の心筋領域の少なくとも一部の輪郭線を設定し、
前記第2部位の延在方向に沿った軸に交わる複数の第4断面のそれぞれにおいて前記輪郭線が通過する位置に基づいて、前記各第4断面上に円を設定し、
前記複数の円を補間することで、前記第2部位の三次元形状を取得すること、
を特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
The data acquisition unit
Setting a contour line of at least a part of the myocardial region of the second site using the cross-sectional image along the extending direction of the second site;
A circle is set on each of the fourth cross sections based on the position where the outline passes through each of a plurality of fourth cross sections intersecting with the axis along the extending direction of the second portion,
Obtaining a three-dimensional shape of the second part by interpolating the plurality of circles;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
前記画像生成部は、予め準備された前記心腔に関する情報をさらに用いて、前記第1部位及び前記第2部位を含む前記心室の三次元心筋形状を現す三次元画像を生成することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。   The image generation unit generates a three-dimensional image representing a three-dimensional myocardial shape of the ventricle including the first part and the second part by further using information on the heart chamber prepared in advance. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記第2部位の延在方向に沿った断面画像は、前記第1部位の延在方向に沿った複数の断面画像のいずれかと同断面であることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。   6. The cross-sectional image along the extending direction of the second part is the same cross-section as any one of a plurality of cross-sectional images along the extending direction of the first part. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 前記所定時相における前記第1部位の延在方向に沿った軸及び前記第2部位の延在方向に沿った軸を用いて、少なくとも一つの他の時相のボリュームデータにおける前記第1部位の延在方向に沿った軸及び前記第2部位の延在方向に沿った軸を追跡する追跡処理部をさらに具備し、
前記データ取得部は、前記少なくとも一つの他の時相のボリュームデータに対し、前記追跡された前記第1部位の延在方向に沿った前記複数の断面画像を用いて設定し、前記設定された第1部位の心筋領域の少なくとも一部の輪郭線に基づいて、前記第1部位の三次元形状を取得し、前記少なくとも一つの他の時相のボリュームデータに対し、前記追跡された前記第2部位の延在方向に沿った前記複数の断面画像を用いて設定し、前記設定された第2部位の心筋領域の少なくとも一部の輪郭線に基づいて、前記第2部位の三次元形状を取得し、
前記画像生成部は、前記少なくとも一つの他の時相における前記1部位の三次元形状及び前記第2部位の三次元形状を用いて、前記第1部位及び前記第2部位を含む前記心室の三次元心筋形状を現す三次元画像を生成すること、
を特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
Using the axis along the extending direction of the first part and the axis along the extending direction of the second part in the predetermined time phase, the volume of the first part in the volume data of at least one other time phase is used. A tracking processing unit for tracking an axis along the extending direction and an axis along the extending direction of the second portion;
The data acquisition unit sets the volume data of the at least one other time phase using the plurality of cross-sectional images along the extension direction of the tracked first part, and the set A three-dimensional shape of the first part is acquired based on at least a part of a contour line of the myocardial region of the first part, and the second tracked second volume data is obtained for the at least one other time phase volume data. Set using the plurality of cross-sectional images along the extending direction of the region, and obtain the three-dimensional shape of the second region based on the contour line of at least a part of the myocardial region of the set second region And
The image generation unit uses the three-dimensional shape of the one part and the three-dimensional shape of the second part in the at least one other time phase to obtain the tertiary of the ventricle including the first part and the second part. Generating a three-dimensional image representing the original myocardial shape;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
前記心室は右心室であり、
前記第1部位は三尖弁を含む管状構造物であり、
前記第2部位は肺動脈弁を含む管状構造物であること、
を特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
The ventricle is the right ventricle;
The first part is a tubular structure including a tricuspid valve;
The second portion is a tubular structure including a pulmonary valve;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein:
心臓の少なくとも一部を含む三次元領域に対する超音波走査に基づくボリュームデータを記憶する記憶部と、
心腔への血液流入経路に対応する第1部位の延在方向に沿い、互いに交差する複数の断面画像それぞれにおける前記第1部位の輪郭に基づいて、前記第1部位の三次元形状を取得し、前記心腔からの血液流出経路に対応する第2部位の延在方向に沿った断面画像における前記第2部位の輪郭に基づいて、前記第2部位の三次元形状を取得する取得部と、
前記心腔を示す三次元形状と、前記取得部で取得された前記第1部位および前記第2部位の三次元形状と、を用いて、前記第1部位、前記第2部位、および前記心腔を含む心筋の少なくとも一部の形状を示す三次元画像を生成する画像生成部と、
を具備することを特徴とする超音波画像処理装置。
A storage unit for storing volume data based on ultrasonic scanning for a three-dimensional region including at least a part of the heart;
The three-dimensional shape of the first part is acquired based on the outline of the first part in each of a plurality of cross-sectional images that intersect each other along the extending direction of the first part corresponding to the blood inflow route to the heart chamber. An acquisition unit that acquires a three-dimensional shape of the second part based on an outline of the second part in a cross-sectional image along the extending direction of the second part corresponding to the blood outflow path from the heart cavity;
Using the three-dimensional shape indicating the heart chamber and the three-dimensional shapes of the first part and the second part acquired by the acquisition unit, the first part, the second part, and the heart cavity An image generation unit for generating a three-dimensional image showing the shape of at least a part of the myocardium including:
An ultrasonic image processing apparatus comprising:
コンピュータに、
心臓の少なくとも一部を含む三次元領域に対する超音波走査に基づくボリュームデータを用いて、
心腔への血液流入経路に対応する第1部位の延在方向に沿い、互いに交差する複数の断面画像それぞれにおける前記第1部位の輪郭に基づいて、前記第1部位の三次元形状を取得し、前記心腔からの血液流出経路に対応する第2部位の延在方向に沿った断面画像における前記第2部位の輪郭に基づいて、前記第2部位の三次元形状を取得する取得機能と、
前記心腔を示す三次元形状と、前記取得部で取得された前記第1部位および前記第2部位の三次元形状と、を用いて、前記第1部位、前記第2部位、および前記心腔を含む心筋の少なくとも一部の形状を示す三次元画像を生成する画像生成機能と、
を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。
On the computer,
Using volume data based on ultrasound scanning over a three-dimensional region containing at least part of the heart,
The three-dimensional shape of the first part is acquired based on the outline of the first part in each of a plurality of cross-sectional images that intersect each other along the extending direction of the first part corresponding to the blood inflow route to the heart chamber. An acquisition function for acquiring a three-dimensional shape of the second part based on an outline of the second part in a cross-sectional image along the extending direction of the second part corresponding to the blood outflow path from the heart cavity;
Using the three-dimensional shape indicating the heart chamber and the three-dimensional shapes of the first part and the second part acquired by the acquisition unit, the first part, the second part, and the heart cavity An image generation function for generating a three-dimensional image showing a shape of at least a part of the myocardium including
An ultrasonic image processing program characterized by realizing the above.
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